Mehr Energieeffizienz durch smarte Simulation
Interview: BIM im Bestand
Weg von fossilen Brennstoffen, hin zu erneuerbaren Energien lautet das Credo in Zeiten von Klimawandel und Versorgungskrise. Aber letztendlich ist das nur eine Säule: Auch der aktuelle Verbrauch muss effizienter werden. Automation und Energiemanagement spielen hier Schlüsselrollen im Gebäudesektor. Doch bis zum flächendeckenden Einsatz muss noch einiges passieren. Wir haben mit Markus Hettig, Vice President Building Business DACH, und Josef Karl, Leiter Digital Power DACH, von Schneider Electric über Herausforderungen und Chancen bei der effizienten Planung und Bestandsoptimierung gesprochen.
Bild: Schneider Electric GmbH

Energietechnisch stehen wir vor großen Herausforderungen. Was kann der Gebäudebereich tun?

Markus Hettig: Net-Zero-Gebäude im Neubau können wir bereits realisieren. Es werden aber im Jahr nur etwa 2 Prozent der Gebäude gebaut. Also ist der Bestand der entscheidende Faktor. Um im Bestand eine energieeffiziente Gesamtinstallation zu erhalten, braucht es eine energetische Sanierung. Denn wir haben in den letzten 20 Jahren eigentlich nur gedämmt und dabei vergessen, dass die anderen Energieformen im Gebäude nicht optimiert sind. Wir brauchen eine automatische Optimierung zwischen den ganzen Gewerken, zwischen der Elektromobilität, den Energiespeichern, den Wärmepumpen und den PV-Systemen. Und das ohne dass der Gebäudenutzer die Optimierung händisch machen muss. Die dadurch entstehende Gebäudeautomation braucht wiederum zur Steuerung Ist-Werte. Die haben wir heute schon in der Gebäudeleittechnik. Dort wissen wir: Wenn die Sonne kommt, dann fahre ich die Jalousien runter. Seit Jahren haben wir dort Anwesenheitsbeleuchtung über Dali-Bewegungsmelder. Nur gibt es häufig Inseln, die für sich alleine funktionieren, aber nie in Summe über die ganzen verschiedenen Gewerke optimiert wurden. Für diese Optimierungen im Zweckbau gibt es zwar fertige Portfolios und Baukästen. Hier ist aber das Problem, dass ich zur Optimierung ein bestehendes Gebäude simulieren können muss.

„Die Grundlage ist immer das ­Gebäude an sich. Und wenn es davon keinen digitalen Zwilling gibt, dann haben Sie nichts.“ – Markus Hettig, Vice President Building Business DACH, Schneider Electric – Bild: Schneider Electric GmbH

Zuerst steht also eine ganzheitliche Planung. Wie muss diese aussehen?

Hettig: Ich nenne das BIM im Bestand. Ich muss einen digitalen Zwilling des Bestandes abbilden, damit ich die Simulationswerkzeuge nutzen kann. Wir sind heute schon froh, wenn wir überhaupt einen 2D-Plan von bestehenden Gebäuden haben, in dem rudimentär die Technik abgebildet ist. Wenn wir den Bestand optimal sanieren wollen, dann müssen wir im Prinzip Planungsschritte machen wie im Neubau. Ich muss also zuerst das Gebäude digital abbilden. Hier ist noch ein großer Bedarf. Deswegen haben wir gemeinsam mit dem VDMA, weiteren Unternehmen und fünf Hochschulen einen Aufruf in Richtung Politik gestartet und die Arbeitsgemeinschaft ‚BIM – Gebäudetechnik und Elektrotechnik‘ gegründet. Denn das Problem liegt hier: Ich hab einen manuellen Prozess zur Erstellung des digitalen Zwillings im Bestand. Das heißt, ich mache eine Ist-Aufnahme. Und bereits die Bestandsunterlagen sind häufig lückenhaft. Eine weitere Herausforderung ist, dass es keine Schnittstellen zwischen den ganzen Tools gibt. Änderungen müssen überall manuell nachbearbeitet werden. Und es existieren keine Schnittstellen zur Gebäudeleittechnik, also zum Ist-Datenstand. Es gibt keine dynamische Aktualisierung des Modells. Das sind Stand-Alone-Lösungen, die nicht verbunden sind. Dadurch gibt es keine Möglichkeit, Szenarien zu kalkulieren. Und deshalb müssen wir gemeinsam an diesem Problem arbeiten, wie wir es nun im VDMA tun.

Wie wollen Sie diesen Herausforderungen begegnen?

Hettig: Wir brauchen eine automatisierte und digitale Nachbildung der physischen Assets in Bestandsgebäuden sowie standardisierte und maschinenlesbare Produktdaten für Simulationswerkzeuge. Da ist zum einen die Weiterentwicklung der ‚VDI 3805 – Blätter für Elektrotechnik und Gebäudeautomation‘ ein Thema. Insbesondere die Prozessbeschreibung von Anwendungsfällen der TGA im BIM-Kontext – also die Weiterentwicklung des VDI 2552 Blatt 311. Das ist die BIM-Norm. Die Funktionalität des Gebäudes und seiner Nutzung in Bezug auf die TGA muss besser abgebildet werden. Das wäre die VDI 6070 zum Thema Raumbuch, Digitalisierung und Einbindung in den BIM-Prozess. Diese Weiterentwicklungen in der Beschreibung und Standardisierung sind nötig, damit der digitale Zwilling schnell erzeugt werden kann. Wir haben dafür alle Bestandsblätter analysiert und gehen jetzt auf die Kollegen zu und helfen bei der korrekten Beschreibung. Und die Anforderung, die wir an die Politik, die Bauherren und die Betreiber haben, das ist die Beschleunigung der VDI-Arbeiten. Da müssen wir als Industrie gemeinsam tätig werden. Auch was die Förderung von Forschungsprojekten und die gesetzliche Verpflichtung zur Übergabe des digitalen Zwillings am Ende der Bauphase anbelangt. Außerdem muss der Fachkräftemangel angegangen werden mit gezielten Aus- und Weiterbildungsangeboten. Und letztendlich muss auch ein finanzieller Anreiz für Sanierer und Betreiber durch die Politik geschaffen werden.

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Schneider Electric GmbH

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Bild: Schneider Electric GmbH

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